Орбитаға жету

Space is only about 100 km away, closer than many people’s commute. Бұл жерден жоғарыға көтерілу оңай: зымыран ұшып шыққан соң бірнеше минуттан кейін қайтадан жерге түседі. Осында тұру қиын. 7,8 км/с жылдамдықпен жүру керек, ал бұл үшін ракетаның барлық отынының жартысы жұмсалады.

Going up takes minutes. Бұл ретте, барлық газдар үшін орташа температураның өзгеруі бірдей.

Көру

Бастау төрт әрекеттен тұрады:

1. Тікелей жоғары бірнеше секундқа, ғимаратты және ең қалың ауаны тазарту үшін.
2. Гравитациялық бұрылу. Шағын бұрылыс, бірнеше градус, қалғанын гравитация жасайды: жол өздігінен бұрылады, ал қозғалтқыштар оны сүйреп жүреді. Бұл ретте, ракета қозғалтқышына арналған газдың мөлшері де өзгермейді.
3. Стадион шамамен екі жарым минуттан кейін бірінші саты бос болып, құлап кетеді. Бұлар әдетте, жоғарыда аталғандай, қысқаша сипатталады.
4. Жалпылай тік ұшуweather condition, орбиталық жылдамдығына жеткендей бүйірлік жылдамдық өседі. Двигатель — Ресейдегі өзен. The spacecraft is in orbit, circling the Earth every 88 minutes or so.

Жердің өзінің айналуы экваторда 0,465 км/с жылдамдықпен жүреді. Сондықтан да ғарыш айлақтарының көбі шығыстан океанға қарай орналасқан.

Түсінген

Жоғарыда көрсетілген модельде, көлік 9.3 км/с “дельта-v” (оның қозғалтқыштары қамтамасыз ете алатын жылдамдық өзгерісі) жұмсайды, ол 200 км-де 7.8 км/с жылдамдығына жетеді. Бұл айырмашылық гравитациялық жоғалту: зымыранның бір бөлігі жоғары қарай бағытталғанымен, оның қозғалтқыштың бір бөлігі оны жылдамдату үшін емес, гравитацияға қарсы ұстап тұру үшін ғана қолданылады.

Ракетаның ұшуына арналған двигательдің жұмысы да, оның қозғалтқышының жұмысы да бірдей. Жердің төменгі орбитасына арналған бюджет 9,3-10 км/с, бұл сәйкес келеді.

Моделдеудегі моменті	Уақыт	Биіктігі	Жылдамдығы
Бірінші сатыдағы қозғалтқыш сөнді	шамамен 2 мин 24 сек	шамамен 90 км	шамамен 3.0 км/ с
Екінші сатысы орбитада, тоқтату	шамамен 7 мин 37 сек	шамамен 200 км	7,8 км/ с

Бірінші саты, секундына 3 км жылдамдықпен қозғалады, бірақ орбитаға шығу үшін тым баяу және артқа қарай құлайды (Falcon 9 ұшқыштары өздерін жерге қайтарады).

Басшы

Бұл модельдің жоғарғы сатысында қарапайым жабық циклді бағыттау заңы қолданылады. Әрбір сәтте тік жылдамдық биіктік пен көтерілу қарқынын түзететін бұрыш θ таңдалады:

a_ T sin θ = μ/ r² − v_ h²/ r + k₁( r_ target − r) − k₂· v_ r

Екі терминнің біріншісі - гравитация минус “центрифугалық” горизонталь жылдамдық жеңілдігі. As v_h approaches the circular speed √(μ/r), those two cancel and the stage points flat. Шынайы аппараттар қозғалтқыштарды азайтатын одан да күрделі схемаларды қолданады (мысалы, Аполлондар дәуіріндегі итеративті бағыттау режимі немесе Космикалық шаттлдағы күшті нақты бағыттау), бірақ принцип бірдей.

Орбиталық жылдамдық (орбитальная скорость) — дененің орбитаға шығу кезіндегі тік және горизонталь бағыттардың арақатынасы. Екі параметрдің бірі де болмаса, орбита эллипс болады, ең төменгі нүктесі атмосферада болуы мүмкін.